Two auxiliary factors promote Dmc1-driven DNA strand exchange via stepwise mechanisms
Two auxiliary factors promote Dmc1-driven DNA strand exchange via stepwise mechanisms
复制标题
两个辅助因子通过逐步机制促进 Dmc1 驱动的 DNA 链交换
DOI：
10.1073/pnas.1917419117
复制
发表时间：
2020
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Iwasaki Hiroshi
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Tsubouchi Hideo;Argunhan Bilge;Ito Kentaro;Takahashi Masayuki;Iwasaki Hiroshi
同源重组（HR）是体细胞和生殖细胞中的通用机制，其分别有助于维持基因组稳定性和确保遗传物质的忠实分布。识别和交换两个同源DNA分子链的能力是HR的核心，并由RecA家族重组酶介导。Dmc 1是真核生物减数分裂特异性RecA同源基因，在减数分裂HR中起重要作用，但Dmc 1的功能离不开其两个主要的辅助因子复合物Swi 5-Sfr 1和Hop 2-Mnd 1。通过生化重组，我们证明Swi 5-Sfr 1和Hop 2-Mnd 1以协同的方式刺激Dmc 1驱动的链交换。从机制上讲，Swi 5-Sfr 1促进Dmc 1核蛋白丝的建立，而Hop 2-Mnd 1定义了启动链交换的关键限速步骤。在执行此功能后，我们建议Swi 5-Sfr 1然后促进与Hop 2-Mnd 1的链交换。因此，我们的研究结果阐明了两个辅助因子在Dmc 1驱动的链交换中的独特而互补的作用，为减数分裂HR中一些最关键的步骤提供了机制性的见解。
Homologous recombination (HR) is a universal mechanism operating in somatic and germ-line cells, where it contributes to the maintenance of genome stability and ensures the faithful distribution of genetic material, respectively. The ability to identify and exchange the strands of two homologous DNA molecules lies at the heart of HR and is mediated by RecA-family recombinases. Dmc1 is a meiosis-specific RecA homolog in eukaryotes, playing a predominant role in meiotic HR. However, Dmc1 cannot function without its two major auxiliary factor complexes, Swi5-Sfr1 and Hop2-Mnd1. Through biochemical reconstitutions, we demonstrate that Swi5-Sfr1 and Hop2-Mnd1 make unique contributions to stimulate Dmc1-driven strand exchange in a synergistic manner. Mechanistically, Swi5-Sfr1 promotes establishment of the Dmc1 nucleoprotein filament, whereas Hop2-Mnd1 defines a critical, rate-limiting step in initiating strand exchange. Following execution of this function, we propose that Swi5-Sfr1 then promotes strand exchange with Hop2-Mnd1. Thus, our findings elucidate distinct yet complementary roles of two auxiliary factors in Dmc1-driven strand exchange, providing mechanistic insights into some of the most critical steps in meiotic HR.
登录
查看更多内容
影响因子：
7.2
作者：
Prakash R;Zhang Y;Feng W;Jasin M
通讯作者：
Jasin M
遗传重组对于减数分裂中染色体配对保真度的重要性。
影响因子：
11.8
作者：
Hideo Tsubouchi;G. S. Roeder;G. S. Roeder
通讯作者：
G. S. Roeder
影响因子：
3.8
作者：
Séverine Domenichini;Cécile Raynaud;D. Ni;Y. Henry;C. Bergounioux
通讯作者：
Séverine Domenichini;Cécile Raynaud;D. Ni;Y. Henry;C. Bergounioux
影响因子：
16.8
作者：
Haruta, Nami;Kurokawa, Yumiko;Iwasaki, Hiroshi
通讯作者：
Iwasaki, Hiroshi
影响因子：
4.8
作者：
Enomoto, R;Kinebuchi, T;Yokoyama, S
通讯作者：
Yokoyama, S